内容正文:
专题六 化学反应与能量
第三节 电解池 金属的腐蚀和防护
考点2 电解原理的应用
【温故而知新】1、我们学过电解原理在生产和生活中的哪些应用?
①氯碱工业 ②电镀 ③电解精炼铜 ④电冶金
2、请写出他们原理并画出简易装置图。
一、氯碱工业
阳极:
2Cl - -2e- = Cl2↑
阴极:
2H2O + 2e- = H2 ↑+2OH-
2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
思考:阳离子交换膜作用?
①防止Cl2和H2混合而引起爆炸
②避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响NaOH的产量。
总化学方程式:
【考点清单】
1、定义:
利用电解原理在某些金属的表面镀上一层其它金属或是合金的过程。
2、目的:
4、电镀的特点:
3、电镀材料的选择:
阴极——镀件(待镀金属)
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
阳极——镀层金属
使金属增强抗腐蚀的能力,增加美观和表面硬度。
(1)阳极本身参加电极反应
(2)电解质溶液的浓度保持不变
Cu - 2e- = Cu2+
Cu2++2e- = Cu
二、电镀
【考点清单】
阳极:
Cu-2e-=Cu2+
阴极:
Cu2++ 2e- = Cu
粗铜(Zn、Fe、Ni、Ag、Pt)
纯铜
Zn-2e-=Zn2+
Fe-2e-=Fe2+
Ni-2e-=Ni2+
CuSO4(aq)
电解质溶液:
三、电解精炼铜
【考点清单】
四、电冶金
利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
总方程式 阳极、阴极反应式
冶炼钠
冶炼镁
冶炼铝
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2Na++2e-=2Na
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑、
阴极:Mg2++2e-=Mg
阳极:6O2--12e-=3O2↑
阴极:4Al3++12e-=4Al
2NaCl(熔融) = 2Na+Cl2↑
电解
MgCl2(熔融) = Mg+Cl2↑
电解
2Al2O3(熔融) = 4Al+3O2↑
电解
【考点清单】
练1、用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
(1)图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是________。a极加稀NaOH的目的是_____________________。
(2)SO32-放电的电极反应式为______________________________。
负
硫酸
迁移应用: 一、制备物质
阴极
阳极
SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
增强溶液导电性
【2022年湖北卷】含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2],过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是
A. 生成1mol Li[P(CN)2],理论上外电路需要转移2mol电子B. 阴极上的电极反应为:
P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-C. 在电解过程中CN-向铂电极移动D. 电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
D
阴极
阳极
【真题感悟】
【2020·浙江卷】电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液,在阳极RCOO-放电可得到R-R(烷烃)。下列说法不正确的是( )A. 电解总反应方程式:
2RCOONa+2H2O = R-R+2CO2↑+H2↑+2NaOHB. RCOO-在阳极放电,发生氧化反应C. 阴极的电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑D. 电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
A
电解
【真题感悟】
【2021·广东】钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是:
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1mol Co,Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:
2Co2++2H2O = 2Co+O2↑+4H+
D
电解
【真题感悟】
(1)写出阳极的电极反应式: 。(2)分析产品室可得到H3PO2的原因:
2H2O-4e-=O2↑+4H+
阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2
【2014·新课标Ⅰ卷】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:H3PO2也可用电渗析法